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美國高中自然科學課程總整理:有哪些科目選擇?該怎麼脫穎而出?

說到「自然科學」,可能很多人腦海中浮現的是一個聽起來很厲害但有點抽象的名詞。但其實,自然科學和我們的日常生活密不可分──無論是呼吸的空氣、喝的水,甚至是超市裡買的食品,它無所不在。

也因此,自然科學對於高中生來說至關重要。它不僅能幫助學生深入探索自己感興趣的領域,拓展對世界的理解,更是美國高中畢業時的必修課程之一。

在美國高中裡,大多數學校都會提供多元的自然科學選修課程。雖然不同學校的課程名稱與安排可能略有差異,但以下是最常見、也最具代表性的科目分類,一起來看看吧:

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常見的美國高中自然科學科目
生物學
在美高的三大核心自然科學課程中(生物、化學、物理),生物學通常是學生們的入門選擇,也多數為畢業必修。課程內容從分子與細胞結構開始,延伸到遺傳學、有機生物學,再一路學到演化與生態學,是一門結合理論與實務的基礎科學課。
化學
化學通常是學生在學完生物後選修的下一門課。課程會包含許多實驗操作,內容涵蓋原子結構、週期表規律、化學鍵、化學反應、動力學等,是一門需要邏輯與動手能力兼具的學科。
物理學

物理學分為兩大方向:一是力學,另一是電學與磁學。大部分學生會選修涵蓋力學的部分,內容包括物質與能量的互動、靜電學、電路、磁場與電磁學等核心概念,對想走工程或理工領域的學生來說非常重要。

環境科學
環境科學探討自然界的運作機制及人類與自然系統的關係。通常建議學生在修過生物或相關學科後再選這門課。這是一門跨自然科與人文社會的學科,強調實際應用與批判性思考。
法醫科學
法醫科學是一門結合生物與化學的進階課程。內容包含法醫 DNA 分析、毛髮鑑定、毒理學、藥物分析等,非常適合對 CSI 或犯罪科學有興趣的學生!
天文學/宇宙學
如果你對星空、黑洞、星系充滿好奇,那麼這門課肯定是你的「夢幻課程」!課程將涵蓋太陽系、恆星演化、黑洞、星座等宇宙奧祕。
動物學
這是一門專注研究動物生命、生態互動與化石演化的學科,學生將會了解不同時期與生態系中動物的生命形式,對自然愛好者來說超有趣。
海洋學
受地理位置與設備條件限制,並非每所學校都開設這門課。但像 泰博學院Tabor Academy 就因靠近海岸而設有海洋科學專門課程。內容涉及海洋生態、海岸線變化與水文系統等,是地球科學的分支之一。
工程學
這門課橫跨電子、機械與電腦工程,適合對科技創新有興趣的學生。學生需要有物理、數學與化學的良好基礎,才能更深入理解工程原理與實作。
AP 科學課程

想要進階學習、強化申請大學的競爭力?AP(Advanced Placement)課程是不二選擇!除了能深入探索科學知識,也能在申請時展現你對科學的熱情與實力。
以下是常見的 AP 科學課:

  • AP 生物學:生物體與系統的基本原理與過程
  • AP 化學:分子結構、物質狀態與化學反應
  • AP 環境科學:自然界關係與人為環境議題
  • AP 物理 1(代數):牛頓力學、能量與聲波、基礎電路
  • AP 物理 2(代數):熱力學、流體力學、電磁學、原子物理
  • AP 物理 C:電與磁:靜電、電路、電磁感應等(需微積分基礎)
  • AP 物理 C:力學:運動學、牛頓運動定律、旋轉力學等

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進一步激發你的科學興趣
科學課程的內容非常廣泛,提供了多樣的科目可以選擇與探索。如果你對科學有興趣,並希望快速提升自己的科學知識儲備,不妨試試以下四種方法:
1. 展開獨立研究計畫

實作永遠是最好的老師。如果你對某個科學領域特別有熱情,例如物理,那麼可以考慮主動規劃一個獨立研究計畫。乍聽之下這似乎是一項艱鉅的任務,但其實這是一個非常棒的機會,能讓你在老師的支持與指導下,深入且多角度地探討一個全新的主題。

獨立研究的成果通常會是一篇研究論文,而這篇論文本身,加上你在研究過程中展現出的主動性與學術熱情,將會成為你申請大學時的一大亮點!

因此,如果你對科學真的感興趣,請不要猶豫,勇敢地聯繫學校相關的老師,表達你的想法並尋求他們的指導與協助。

2. 參加科學競賽

參與高中科學競賽也是一種讓你在眾多申請者中脫穎而出的好方法。這不僅能展現你積極學習的態度,同時也是你學習成果的集中展現。

美國及全球每年都有舉辦許多類型的競賽活動,建議學生們可以先了解比賽內容與規則,再挑選最符合自己興趣與申請目標的競賽來參加。

3. 參加暑期大學預科科學課程

參加暑期大學預科科學課程(Summer School)也是個很棒的選擇。這類課程通常由知名大學舉辦,學生有機會與得獎教授一同參與各式各樣的科學研究,進一步提升科學能力與視野。

舉例來說,塔夫茨大學(Tufts University)每年都會舉辦暑期研究體驗計畫(Summer Research Experience),課程中列出了學生可以參與的實驗室與研究項目清單,讓學生有機會在塔夫茨一流的研究團隊帶領下,從研究方法、實驗室技術、數據收集到分析全方位學習。

我們也撰寫了一篇專文,介紹了全美排名前 18 名的大學預科暑期項目,並深入分析了前 4 名課程的獨特之處,對這類計畫有興趣的學生務必一讀!

4. 學習線上課程

線上課程的最大優勢就是不受時間與地點的限制,讓學生可以依照自己的步調自由學習。在睿雅,我們推出了一系列精選線上課程,涵蓋了高中科學課程的各個主題,不僅提供學科輔導,還包含研究計畫指導與考試準備等全方位支持。

睿雅始終堅持以學生為中心,將學生的進步與成功視為首要目標。每門課程都由頂尖優質的師資團隊授課,講師陣容包括業界專家、美國頂尖高中現任教師,與來自頂大(如常春藤盟校)的大學教授與講師。他們不僅教學經驗豐富,也能帶給學生實戰經驗與專業建議,協助你在學術路上走得更穩、更遠。 他們是來自美國知名中學的現任教師,和各大頂尖大學的教授和講師。

作者简介
睿雅學院 (Aralia Education) 是面向全球中小學生的創新線上教育平台,我們透過小組課和一對一線上課程,將美國在職教師與來自世界各地的學生聯結起來。睿雅導師團隊由美國高等學府大學教授、美國初高中體系內學科老師和國際大型競賽獲獎教練組成。老師們都在其學科領域內教學多年,致力於提供個人化的服務,讓學生在終身學習的旅程中受益。

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